Polska i świat pod lodem

Grubość lodu w maksimum ostatniego nasunięcia plejstoceńskiego lądolodu skandynawskiego ok. 20 tys. lat temu na tle współczesnych budynków miast północno-zachodniej Polski (skala zachowana). Opracowanie: Jakub Małecki, na podstawie: Kasprzak (2003)

Grubość lodu w maksimum ostatniego nasunięcia plejstoceńskiego lądolodu skandynawskiego ok. 20 tys. lat temu na tle współczesnych budynków miast północno-zachodniej Polski (skala zachowana). Opracowanie: Jakub Małecki, na podstawie: Kasprzak (2003)

Zaledwie kilkanaście tysięcy lat temu Polska znajdowała się pod bardzo grubą warstwą lodu. Jak zimno było przy jego krawędzi? Czy nadal żyjemy w okresie zlodowacenia? Skąd się w ogóle biorą epoki lodowe? 

Aż 10% powierzchni Ziemi znajduje się obecnie pod lodem, ale w jej historii stosunek ten zmieniał się od okolic 0% do nawet 100%. Wielkie zlodowacenia (megaglacjały) miały miejsce np. w późnym ordowiku (446-444 milionów lat temu, m.l.t.), w okresie od późnego dewonu do wczesnego karbonu (361-349 m.l.t.) czy w okresie karbońsko-permskim (326-267 m.l.t.). Dwa najsurowsze okresy globalnego zlodowacenia wystąpiły jednak dużo wcześniej – w proterozoiku w okresach 740-630 m.l.t. oraz ok. 2,3-2,2 miliarda lat temu (Benn & Evans 2010). Wtedy to lądolody docierały aż do równikowych szerokości geograficznych!

Obecnie żyjemy w czasach megaglacjału kenozoicznego, który trwa od ok. 34 milionów lat aż do dziś. W okresie tym różne lądolody rosły (w czasie chłodniejszych faz megaglacjałów, czyli glacjałów) i kurczyły się (w czasie interglacjałów), ale nigdy nie znikły z powierzchni całkowicie. Obecnie na Ziemi występują dwa lądolody – Antarktydy i Grenlandii – ale jeszcze zaledwie 20 tysięcy lat temu było ich więcej. Największe z nich w pokryły Kanadę oraz Europę i właśnie ten europejski lądolód, którego obszar źródłowy znajdował się w górach Szwecji i Norwegii, dotarł również do Polski.

Od nazwy epoki, w której lądolód ten osiągał największe rozmiary, plejstocenu, nazywamy go w Polsce plejstoceńskim. Możemy go też nazwać skandynawskim, od regionu, w którym się narodził. Usadowił się w północnej Europie na ponad milion lat, raz po raz wycofując się z Polski, a następnie znowu ją pokrywając. Na lekcjach geografii w szkole przewijają się nazwy poszczególnych nasunięć tego lądolodu na nasz kraj, np. podlaskie, południowo-polskie, środkowo-polskie. Ostatnim, najlepiej poznanym nasunięciem było tzw. zlodowacenie północno-polskie (w innych krajach ma inne nazwy). Trwało ono od ok. 110 do zaledwie 11 tysięcy lat temu, a do jego maksymalnego rozprzestrzenienia w Polsce doszło w okresie 20-18 tysięcy lat temu. Grubość lądolodu na polskich ziemiach przekroczyła wtedy 1200 m (Kasprzak 2003)!

Zasięg ostatniego nasunięcia lądolodu plejstoceńskiego w Europie ok. 20 tys. lat temu. Pokryta jest również Polska północno-zachodnia. Za: Mangerud et al. (2004)

Zasięg ostatniego nasunięcia lądolodu plejstoceńskiego w Europie ok. 20 tys. lat temu. Pokryta jest również Polska północno-zachodnia. Za: Mangerud et al. (2004)

Zlodowacenie północno-polskie zatrzymało się na Zielonej Górze, Lesznie, w okolicach Płocka i zajęło Warmię i Mazury. Obszar pokryty tym nasunięciem cechuje się dzisiaj występowaniem wielu jezior i pagórków różnych kształtów, które lądolód po sobie zostawił. Jest to tzw. rzeźba młodoglacjalna, odróżniająca się od rzeźby staroglacjalnej (dotkniętej jedynie przez dużo starsze nasunięcia) znacznie bardziej wyrazistymi formami terenu.

Regiony, które nie były bezpośrednio dotknięte przez lądolód nasunięcia północno-polskiego i tak doświadczyły bardzo srogich warunków, ponieważ panująca wówczas temperatura była bardzo niska. Średnia roczna temperatura powietrza na przedpolu tego lądolodu wynosiła w Polsce prawdopodobnie od ok -4°C do -10°C, czyli o kilkanaście stopni mniej niż obecnie. Okresy zimowe były bardzo srogie, ze średnią temperaturą stycznia ok. -20°C. Lipiec natomiast przypominał współczesny październik, ze średnią temperaturą tylko ok. 8-12°C (Huijzer & Vandenberghe 1998). Na obszarach tych zachodziły intensywnie procesy peryglacjalne (dosłownie: okołolodowcowe), niszczące poprzednią rzeźbę staroglacjalną. Były to m.in. niszczenie skał poprzez mróz, powstawanie gleb strukturalnych z licznymi szczelinami mrozowymi, spełzywanie gruntów po wieloletniej zmarzlinie, procesy związane z hulającym po pustkowiach wiatrem itp.

Skąd biorą się wielkie zlodowacenia?

Ziemia wielokrotnie przechodziła naturalne fluktuacje klimatu, który warunkuje rozrost lub zanik lodu na Ziemi. Okresom chłodnym i śnieżnym towarzyszy powiększanie lądolodów oraz mniejszych lodowców i vice versa. W skali miliardów lat na temperaturę wpływa bardzo powolny wzrost intensywności promieniowania słonecznego. Gdy Słońce było bardzo młode, ok. 4 miliardy lat temu, ogrzewało naszą planetę o 25% słabiej niż obecnie. Tłumaczy to dlaczego w początkowych fazach istnienia Ziemia była bardziej podatna na drastyczne zlodowacenia.

W krótszych skalach czasowych (rzędu setek milionów lat) klimat jest modyfikowany przez koncentrację gazów cieplarnianych w atmosferze, w tym słynny CO2, a te z kolei – przez aktywność tektoniczną. Znaczne ilości CO2 i innych podobnie działających gazów sprzyjają wzrostowi temperatury powietrza. Przykładowo, węgiel jest usuwany z atmosfery poprzez wietrzenie krzemianów i ich zagrzebywanie w dnie oceanicznym. Skały osadowe, które powstają po długiach latach powolnego twardnienia dna, mogą zostać wciągnięte w głąb Ziemi, jeżeli znajdą się w strefie subdukcji między dwoma ruchomymi płytami tektonicznymi. W końcu, po długim okresie przechowywania w skałach, CO2 może w końcu zostać uwolniony z powrotem do atmosfery podczas wulkanicznych erupcji, związanych najczęściej ze strefami kontaktu płyt tektonicznych. Na ten długi cykl węglowy nakładają się oczywiście fluktuacje związane z działalnością organizmów i człowieka, a także inne procesy.

Klimat jest również silnie uzależniony od globalnej rzeźby powierzchni Ziemi, tj. od rozmieszczenia oceanów i prądów oceanicznych, kontynentów i pasm górskich. Rzeźba ta zmienia się w czasie wraz ruchami płyt tektonicznych, które odsuwają się od siebie lub zderzają, zamykając stare oceany i otwierając nowe. Wpływa to na transport ciepła z niskich szerokości geograficznych do wysokich, a tym samym – na zmiany temperatury najpierw w obszarach podbiegunowych, a potem na całym świecie. Nie można także nie wspomnieć o związkach klimatu ze zmienną osią obrotu Ziemi dookoła własnej osi oraz z cyklicznymi zmianami kształtu orbity. Te kosmiczne czynniki modyfikują ilość docierającej do Ziemi energii słonecznej poprzez zmianę nachylenia całej planety lub jej odległości od Słońca. Na koniec, na wszystkie te procesy nakładają się jeszcze drobniejsze sprzężenia zwrotne. Najbardziej wyrazistym przykładem jest wzmocnienie ochłodzenia poprzez rozrost jasnego lodu, który odbija większość energii słonecznej.

Wszystkie zasygnalizowane czynniki, a także inne, nie omówione tutaj mechanizmy, mają wpływ na temperaturę powierzchni Ziemi i rozprzestrzenienie lodu na świecie. Splot czynników powodujących silny spadek temperatury powoduje rozbudowę lądolodów i ekspansję lodu do niższych szerokości geograficznych. Co ważne, wzajemne znaczenie omówionych mechanizmów na zmiany temperatury Ziemi jest zmienne w czasie. Przykładowo, obecny trend wzrostu globalnej temperatury jest przypisywany działalności człowieka, a przede wszystkim sztucznej emisji CO2.

Źródła:
Benn D.I. & Evans D. 2010. Glaciers and Glaciation. London, Hedder Education, p. 816.
Huijzer B. & Vandenberghe J. 1998. Climatic reconstruction of the Weichselian Pleniglacial in northwestern and central Europe. Journal of Quaternary Science, 13, 391-417.
Kasprzak L. 2003. Model sedymentacji lądolodu vistuliańskiego na Nizinie Wielkopolskiej. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań, 1-214.
Mangerud J. et al. 2004. Ice-dammed lakes and rerouting ofthe drainage of northern Eurasia during the Last Glaciation. Quaternary Science Reviews 23 (2004), 1313–1332 (>>>PDF)
Advertisements

2 responses to “Polska i świat pod lodem

  1. Pingback: Tatry jakich już (dawno) nie ma – jak wyglądały 20 tys. lat temu? | Glacjoblogia·

  2. Pingback: Glacjologiczna fotografia miesiąca – 2016/01 | Glacjoblogia·

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s